[发明专利]水电燃气三网合一家庭能源中心系统

说明书

本发明揭示了一种水电燃气三网合一家庭能源中心系统，包括水氢发电机、天然气转甲醇装置、甲醇存储容器、水存储容器、甲醇水存储容器；水氢发电机设有分别连接市政输水管路、市政电网及市政天然气输送管路；水氢发电机的输出端包括电力输出端、水输出端、热水输出端、燃气输出端；氢燃料电池生成的水或/和市政输水管路中的水通过第二输水管路及所述水输出端供用户使用；燃气输出端包括氢气输出端，氢气输出端设有氢气输送管路；甲醇水重整制氢装置通过氢气输送管路连接燃气灶。本发明提出的水电燃气三网合一家庭能源中心系统，可在天然气、水、电供应异常时，通过能源中心系统提供用户所需的燃气(氢气)、水、电能，提升使用便利性。

技术领域

本发明属于能源管理技术领域，涉及一种能源管理系统，尤其涉及一种水电燃气三网合一家庭能源中心系统。

背景技术

水、电、天然气是城镇居民生活工作的必需品，水、电、天然气分别由市政供水公司、市政供电公司、市政天然气公司提供。然而当某个能源提供出现供应故障时，则无法提供，给居民生活工作学习带来较大障碍。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的能源供应方式，以便克服现有能源供应方式存在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种水电燃气三网合一家庭能源中心系统，可在天然气、水、电供应异常时，通过能源中心系统提供用户所需的燃气(氢气)、水、电能，提升使用便利性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种水电燃气三网合一家庭能源中心系统，所述家庭能源中心系统包括：水氢发电机、天然气转甲醇装置；

所述水氢发电机设有分别连接市政输水管路、市政电网及市政天然气输送管路；所述水氢发电机的输出端包括电力输出端、水输出端、热水输出端、燃气输出端；

所述天然气转甲醇装置连接天然气管道，用以将天然气转化为甲醇，将生成的甲醇输送至甲醇存储容器中；

所述水氢发电机分别连接有甲醇水存储容器、水存储容器，利用甲醇水存储容器中的甲醇水原料重整制氢、发电，将生成的水存储至水存储容器；

所述天然气转甲醇装置包括甲烷提纯装置、甲烷转甲醇装置、甲醇分离装置，甲烷提纯装置、甲烷转甲醇装置、甲醇分离装置依次连接；

所述甲烷提纯装置包括第一液化机构、第二液化机构、气化机构；

所述第一液化机构将天然气中沸点最低的氮气液化，温度控制为低于-196℃；生成的液化氮通过排放管路排放，剩余气体输送至第二液化机构；

所述第二液化机构将剩余气体中的甲烷气体液化，温度控制为-195～-162℃；收集生成的液化甲烷，通过气化机构气化甲烷液体，输送至甲烷转甲醇装置；

所述甲烷提纯装置还包括换热器、压缩机、过冷器、冷凝蒸发器；

所述压缩机连接换热器，换热器连接第一液化机构、第二液化机构、过冷器，过冷器连接第一液化机构、第二液化机构、冷凝蒸发器；

所述第一液化机构连接换热器、过冷器，将天然气中沸点最低的氮气液化，温度控制为-195～-162℃；生成的液化氮通过排放管路排放，剩余气体输送至第二液化机构；

所述第二液化机构连接换热器、过冷器，温度控制为-191～-89℃，将剩余气体中的甲烷气体液化；

所述甲烷转甲醇装置内设有多孔的沸石状催化剂，通过所述沸石状催化剂将甲烷、水催化生成甲醇和氢气；所述沸石状催化剂空隙中嵌入铜原子，反应过程中甲烷分子在其表面分解为碳和氢原子，通过由水分解产生的氧原子氧化后形成甲醇和氢气；

CH4+H2O＝CH3OH+H2；